运筹学 北京邮电大学.ch1-5.ppt

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1、单纯形计算方法(SimplexMethod)是先求出一个初始基可行解并判断它是否最优，若不是最优，再换一个基可行解并判断，直到得出最优解或无最优解。它是一种逐步逼近最优解的迭代方法。当系数矩阵A中可以观察得到一个可行基时（通常是一个单位矩阵或m个线性无关的单位向量组成的矩阵），可以通过解线性方程组求得基本可行解。【例1.13】用单纯形法求下列线性规划的最优解7/23/2021【解】化为标准型，加入松驰变量x3、x4则标准型为系数矩阵r（B1）=2，B1是一个初始基,x3、x4为基变量，x1、x2为非基变量，令x1=0、x2=0由约束方程知x3=40、x4=30得到初始基本可行解X(1)=(

2、0,0,40,30)T7/23/2021以上得到的一组基可行解是不是最优解，可以从目标函数中的系数看出。目标函数Z=3x1+4x2中x1的系数大于零，如果x1为一正数，则Z的值就会增大，同样若x2不为零为一正数，也能使Z的值增大；因此只要目标函数中非基变量的系数大于零，那么目标函数就没有达到最大值，即没有找到最优解，判别线性规划问题是否达到最优解的数称为检验数，记作λj,j=1,2…,n。本例中λ1=3,λ2=4,λ3=0,λ4=0.参看表1-4（a）。最优解判断标准当所有检验数λj≤0（j=1，…，n）时，基本可行解为最优解。当目标函数中有基变量xi时，利用约束条件将目标函数中的xi消去

3、即可求出检验数。7/23/2021进基列出基行bi/ai2，ai2>0θi表1-4(a)XBx1x2x3x4bx3211040x4130130λj3400(b)x3x4λj(c)x1x2λj基变量11018001/301/3105/31－1/330405/30－4/330103/5－1/51801－1/5－2/5400－1－1将3化为1乘以1/3后得到7/23/2021单纯形法全过程的计算，可以用列表的方法计算更为简洁，这种表格称为单纯形表（表1-4）。计算说明：1.求初始基可行解，列出初始单纯形表，求出检验数。其中基变量的检验数必为零；2.判断：（a）若λj≤０（j＝１，２，…，n）得到

4、最解；（b）某个λk>0且aik≤０（i=1，2,…,m）则线性规划具有无界解。（c）若存在λk>0且aik(i=1,…,m)不全非正，则进行换基；7/23/20213.换基：（a）设λk>0,xk为进基变量，求最小比值：第Ｌ个比值最小，选最小比值对应行的基变量为出基变量，若有相同最小比值，则任选一个。aLk为主元素；(b）求新的基可行解：用初等行变换方法将aik化为１,k列其它元素化为零（包括检验数行）得到新的可行基及基本可行解，再判断是否得到最优解。7/23/2021【例1.14】用单纯形法求解【解】将数学模型化为标准形式：不难看出x4、x5可作为初始基变量，单纯法计算结果如表1－５所

5、示。7/23/2021Cj12100bθCBXBx1x2x3x4x50x42－3210150x51/3150120λj121000x42x2λj1x12x2λj表1－51/3150120301713751/30－90－2－2025601017/31/31250128/9－1/92/335/300－98/9－1/9－7/37/23/2021单纯形法的软件演示作业：用Excel求解P45T1.6、1.8案例：网上下载：案例1，2人工变量法LP英汉词汇第二章对偶线性规划用软件练习单纯形法Exit（需要运行宏）7/23/2021